Ilmuwan Mengurai Genom Kura-kura Jonathan Berusia 194 Tahun, Mengungkap Rahasia Kehidupan Panjang

Ilmuwan telah menyelesaikan pengurutan genom Jonathan, seekor kura-kura raksasa Aldabra berusia diperkirakan 194 tahun yang merupakan hewan darat tertua yang diketahui di dunia, guna menelusuri petunjuk genetik dan epigenetik di balik umur panjangnya yang luar biasa. Penelitian yang dipimpin Benjamin Vaisvil dan rekan-rekannya menemukan bahwa Jonathan membawa varian gen yang terkait dengan beberapa jalur penuaan yang sudah diketahui. Kura-kura raksasa Aldabra memang dikenal panjang umur, namun usia Jonathan melampaui batas atas khas spesiesnya sekitar 100 tahun.

Analisis awal menunjukkan batas atas tersebut adalah 93,68 tahun. Jonathan hidup di Pulau Saint Helena di Samudra Selatan.

Tim peneliti membandingkan Jonathan dengan seekor kura-kura raksasa Aldabra yang dipelihara bernama Tank berusia 36 tahun, dan membangun genom referensi berdasarkan DNA Tank. Pengambilan DNA Jonathan memerlukan pertimbangan hati-hati. Karena kekhawatiran atas kesehatannya dan status ikoniknya di Saint Helena, pengambilan darah tidak diizinkan. Peneliti sebagai gantinya mengumpulkan swab pipi dan air liur, membujuknya membuka mulut dengan makanan.

Keunikan Genom Jonathan

Genom Jonathan membawa varian yang terkait dengan perbaikan DNA, pemeliharaan telomer, regulasi insulin, fungsi mitokondria, dan kanker, menurut laporan tim peneliti. Peneliti menemukan 770 gen yang menunjukkan tanda seleksi positif pada Jonathan. Gen-gen ini terutama terkonsentrasi pada bidang perbaikan DNA, fungsi mitokondria, regulasi insulin, respons stres oksidatif, dan kontraksi jantung. Jonathan berbagi beberapa varian gen yang terkait dengan perbaikan DNA, fungsi telomer, regulasi insulin, dan fungsi mitokondria dengan kura-kura raksasa Galapagos yang diteliti sebelumnya, Lonesome George.

Selain itu, ia juga memiliki 287 varian gen yang hanya ditemukan padanya, termasuk gen perbaikan DNA dan gen yang terkait dengan telomerase.

Jonathan juga memiliki salinan tambahan dari beberapa gen. Di antaranya gen LAMTOR4 yang membantu mengatur jalur mTOR, yang menurut makalah tersebut memainkan peran kunci dalam keumuran manusia. Jumlah salinan gen perforin-nya mencapai 10, sedangkan Lonesome George hanya 7. Perforin digunakan sel kekebalan untuk membunuh sel target, dan penulis menyatakan bahwa salinan tambahan mungkin memperkuat pengawasan terhadap sel penuaan dan kanker.

Kaitan Entropi Metilasi dengan Keumuran

Vaisvil dan rekan-rekannya juga mempelajari metilom Jonathan, yaitu gambaran keseluruhan metilasi pada genomnya. Metilasi adalah penambahan penanda kimia metil kecil ke DNA, yang memengaruhi ekspresi gen. Entropi metilasi adalah penanda penuaan. Seiring waktu, perubahan acak pada pola metilasi akan terakumulasi, menyebabkan peningkatan entropi metilasi. Analisis menunjukkan bahwa pada promoter gen spesifik yang terkait dengan fungsi mitokondria, pengolahan RNA, dan perbaikan genom, entropi metilasi Jonathan lebih rendah. Peneliti menegaskan bahwa wilayah entropi metilasi rendah yang diamati "mengindikasikan bahwa transkripsi gen berfidelitas tinggi pada jalur-jalur tersebut krusial bagi spesies panjang umur".

Tim peneliti membandingkan Jonathan dengan empat kura-kura raksasa Aldabra lainnya, berusia berkisar dari 5 tahun hingga dewasa tua. Dibandingkan dengan kura-kura muda, metilasi keseluruhan Jonathan lebih rendah. Peneliti menyampaikan kesimpulan mereka dengan hati-hati, menyatakan temuan ini "mengindikasikan" peran transkripsi gen berfidelitas tinggi dalam keumuran, bukan membuktikannya. Penelitian ini pertama kali diterbitkan di Science Advances.

Implikasi Penelitian Genom Jonathan bagi Keumuran

Penelitian genom Jonathan mengungkapkan mekanisme genetik potensial di balik keumuran, terutama varian gen dan pola metilasi yang terkait dengan penuaan. Temuan ini tidak hanya memperkaya pemahaman kita tentang kura-kura raksasa Aldabra, tetapi juga mungkin memberikan petunjuk penting bagi penelitian keumuran pada spesies lain. Penelitian ini menekankan peran potensial fidelitas tinggi ekspresi gen dalam keumuran, yang memiliki arti penting bagi penelitian penuaan dan eksplorasi penuaan sehat di masa depan.